Парогазовая установка для обработки нефтяных скважин

 

283}23

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoI08 Советовав

Социалиотичеокиа

Реоитбаии

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 23.XII.1968 (№ 1291052/22-3) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 06.Х.1970. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 24.Х11,1970

Кл. 5а, 43/00

МПК Е 21Ь 43/00

УДК 621.18(088.8) йовитет оо дааев изобретений и открытиЯ ори Совете Миииотрое

СССР

Авторы изобретения

Б. К. Давыдов, К. Ф. Кин, Г. А. Калистратов, А. В. Вахтуров, Г. T Сатучин, Л. В. Чупраков, В. Е. Щербина, В. М. Иванов, А. И. Бурма, М. Н. Галямов, В. Я. Миронов, А. С. Казаченко и И. Г. Астафьев

Октябрьский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности

Заявитель

ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ

НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности.

Известны парогазовые установки для обработки призабойной зоны нефтяных скважин.

Предлагаемая установка в отличие от известных позволяет улучшить качество получаемого продукта (парогаза). Это достигается тем, что она снабжена двумя сепараторами высокого давления и теплообменниками

«парогаз — топливо» и «парогаз — легкое топливо».

Описываемая установка для обработки нефтяных скважин изображена на чертеже.

В реакторе 1 высокого давления для получения парогаза топливная форсунка 2 соединена трубопроводом с находящимся на выходе топливной емкости 8 (нефти) топливным насосом 4 высокого давления через теплообменник 5 «парогаз †топли», Охлаждающая рубашка реактора выполнена в виде концентрических наружного б и внутреннего 7 кожухов с направляющими каналами для воздуха. Форсунка 8 подачи воды в реактор соединена трубопроводом с емкостью 9 воды через водяной насос 10 высокого давления и теплообменник 11 «жидкий остаток — вода». Первый сепаратор 12 высокого давления смонтирован на выходе реактора 1, выход 18 продуктов которого соединен трубопроводом с тангенциальным вводом 14 продукта сепаратора.

Выход парогаза теплообменника б подводится к теплообменнику 15 «парогаз — легкое

5 топливо», на выходе которого смонтирован второй сепаратор 1б высокого давления. Реактор-перегреватель 17 соединен с сепаратором

1б трубопроводом 18, который подключается к вводу 19 парогаза реактора-перегревателя.

l0 Топливная форсунка 20 реактора-перегревателя, соединенная с емкостью 21 легкого топлива через топливный насос 22 и теплообменник 15, имеет концентрически расположенный воздушный ввод 28, соединенный с

15 воздушным выводом 24. Реактор-перегреватель 17 соединяется с обрабатываемой скважиной через вывод 25.

Установка работает следующим образом.

Топливо в реактор 1 подается форсункой 2

20 из емкости 8 топливным насосом 4 через теплообменник 5. Воздух высокого давления, идущий на охлаждение реактора 1 и затем на процесс, поступает от передвижного компрессора в охлаждающую рубашку реактора.

25 Он проходит по винтообразному каналу наружного кожуха б охлаждающей рубашки.

Дойдя до нижней части наружного кожуха, воздух попадает в винтовой канал внутреннего кожуха 7, а затем через завихритель, вы283123 полненный на топливной форсунке 2, в рабочую полость реактора 1.

Топливо подается в распыленном состоянии.

В продукты горения в зоне испарения через форсунку 8 подачи воды из емкости 9 водяным насосом 10 подается вода, подогретая в теплообменннке 11, для получения парогазовой смеси. В результате процесса получается насыщенная парогазовая смесь со степенью сухости 0,8 — 0,9, что достигается впрыскиванием воды на испарение с некоторым избытком. Это позволяет осуществить очистку парогаза от зольных и коксовых остатков процесса горения, а также солей жесткости (содержащихся в неподготовленной технической воде), в первом циклонном сепараторе 12, куда поступает парогаз из реактора по выходу

l8 продуктов, Наличие в парогазовой смеси жидкой фазы способствует также растворению токсичных и агрессивных компонентов, содержащихся в продуктах сгорания нефти, например, H>S и SO>. Отделение жидкого остатка и механических примесей от парогаза в сепараторе 12 осуществляется за счет больших скоростей, что достигается применением тангенциального ввода 14 продукта и разности удельных весов.

Частично отсепарированный парогаз из сепаратора 12 поступает в теплообменники 5 и

15. Второй ступени очистки парогаза предшествует некоторое охлаждение смеси в теплообменниках 5 и 15. Это необходимо для конденсации воды с целью окончательной отмывки механических примесей и растворения оставшихся токсичных компонентов продуктов сгорания, которые выпадают с кондепсатом во втором сепараторе 16, куда поступает парогаз после теплообменнпка 15. За счет части тепла продукта в теплообменника 5 и 15 подогревается топливо, что интенсифицирует процесс горения топлива в реакторе 1 и реакторе-перегревателе 17.

После вторичной очистки парогаз из сепаратора 16 по трубопроводу 18 поступает в ввод 19 реактора-перегревателя 17. В реактор-перегреватель 17 через топливную форс1 нку 20 из емкости 21 топливным насосом 22 чсрез тсплообмепник 15 подается легкое топли«о, на цц мер, керосин. В этог же реактор подается воздух, который отбирается перед за5 вихрителем топливной форсунки 2 реактора 1 и через вывод 24 поступает в воздушный ввод

28 реактора-перегревателя 17. За счет горения легкого топлива температура парогаза повышается. Он перегревается, и температура

lO его конденсации снижается, так как дополнительные газообразные продукты сгорания, образующиеся в перегревателе, снижают относительное количество водяных паров, следовательно, и их парциальное давление. Сниже15 ние температуры начала конденсации увеличивает запас теплосодержания парогазовой смеси в области перегретого состояния, что способствует сокращению тепловых потерь при дальнейшей транспортировке парогаза

2О после вывода 25 реактора-перегревателя 17 к забою скважины, так как теплоотдача перегретого парогаза значительно ниже теплоотдачи конденсирующейся смеси, жидкий остаток из первого сепаратора 12

25 и конденсат из второго сепаратора 16 поступают в теплообменник 11, где отдают тепло (охлаждаются) воде. После теплообменника

11 жидкая смесь направляется на обогрев нефти в топливной емкости 8 и сбрасывается

ЗО в канализацию.

Парогазовая установка может быть выполнена стационарной (для группы скважин) и

t! средвижной.

35 Предмет изобретения

Парогазовая установка для обработки нефтяных скважин, содержащая реактор высокого давления для получения парогаза, топлив40 ные емкости, теплообменнпк «жидкий остаток — вода», реактор-перегреватель, отлачаюи(аяся тем, что, с целью улучшения качества получаемого продукта, она снабжена двумя сепараторами высокого давления и теплооб45 мешшками «парогаз — топливо» и «парогаз— легкое топливо».

283123 каиализацив

Редактор Е. Поздняк

Корректор О. С. Зайцева

Заказ 3601/4 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

Составитель Н. Спасская

Техред Л. В. Куклина ам и у

Х lJlfrl